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Proyecto Oyón – Ambo (150
Km) Perú
Competitividad Asfalto - Concreto
Por: Mario Rafael Becerra Salas
Proyecto Oyón – Ambo (150
Km) Perú
Introducción
Romper un círculo vicioso
Proyecto Oyón - Ambo
Alternativas de Diseño
Consideraciones de Diseño
Evaluación Económica con HDM4
Consideraciones Constructivas
Conservación
- 30 MM personas:
-  50% Sierra / 30% área
-  40% Costa / 10% área
-  10% Selva / 60% área
1.285.215,60 km²
Red vial en Km (total): 2015
79,400
33%
11,150 Km
pavimentados en
“asfalto”.
32,550
26,000
20,850
Nacional
Departamental
Vecinal
Red Vial (total)
Carretera
Central
•  Pérdidas Innecesarias de
Horas Hombre
•  Altos Costos de Operación
Vehicular
•  Alta probabilidad de
accidentes: pérdidas
materiales, lesiones
incapacitantes, pérdida de
vidas humanas.
¿Cómo solucionamos el
problema de la Carretera
Central: Congestión,
Seguridad y Mal Estado de
la Vía?
Oyón – Ambo es
parte del corredor vial
SISTEMA NACIONAL DE INVERSIÓN PÚBLICA
(SNIP)
Tres años desde que se
Para vías nacionales
aprueba el inicio del perfil
Proyecto de Inversión Pública (PIP), Marco del Sistema Nacional
de Inversión Pública (SNIP):
• 
• 
• 
• 
• 
Oyón - Ambo
Términos de referencia TDR, octubre 2011
Inicio del perfil, junio 2012
Inicio de la factibilidad, marzo 2013
Aprobada la Factibilidad en pavimento rígido: octubre 2014
Estudio Definitivo, CESEL/PROVIAS NACIONAL: mayo
2015
•  Licitación: programada para octubre 2015
•  Inicio de Construcción: marzo 2016 (después de las lluvias
propias de la zona andina: diciembre – marzo)
•  Monto de inversión estimada: US$ 390 MM
Proyecto Oyón – Ambo (150
Km) Perú
Introducción
Romper un círculo vicioso
Proyecto Oyón - Ambo
Alternativas de Diseño
Consideraciones de Diseño
Evaluación Económica con HDM4
Consideraciones Constructivas
Conservación
¿Es el pavimento rígido
realmente una alternativa?
1968. Vía Expresa - Lima
1968. Vía Expresa - Lima
1968. Vía Expresa - Lima
1968. Vía Expresa - Lima
1968. Vía Expresa - Lima
Problemática
Esta presente en la malla curricular de las
universidades?
Las entidades públicas están preparadas?
Hay diseñadores / especificadores en el
Hay evaluadoresmercado?
económicos con HDM4?
Es negocio para los constructores, tienen
equipos?
Hay supervisores
calificados?
Existen gremios que impulsen el desarrollo de los
pavimentos rígidos?
Son políticamente atractivos?
Nuestro Público
Usuarios
de las Vías:
Público en general
que usa tanto
transporte privado
como público.
Administradores de
las Obras:
Entidades
Públicas y Privadas.
Diseñadores y
Constructores:
Empresas dedicadas
al diseño y construcción
de pavimentos y vías.
25
Proyecto Oyón – Ambo (150
Km) Perú
Introducción
Romper un círculo vicioso
Proyecto Oyón - Ambo
Alternativas de Diseño
Consideraciones de Diseño
Evaluación Económica con HDM4
Consideraciones Constructivas
Conservación
Objetivo.
El proyecto vial Oyón – Ambo es
una carretera de segunda clase,
cuya finalidad es poder
aprovechar un trazo existente
(afirmado), para derivar el tránsito
proveniente de la selva central y
Huánuco.
El proyecto inicia en la sierra de
Lima, pasando por Pasco hasta el
ingreso a Huánuco. Un total de
150 KM
Plazo de 36 meses
Seguimiento de 4 años!
Volumen de
Concreto (m3)
520,000
Cemento
Pórtland I
180,000
Presupuesto (US
$)
390 MM
Ubicación.
Ubicación.
Pm2y Pd2 Km 181+100
Pm1y Pd1 Km 153+400
Pm3
Km 201+200
Pm4y Pd3 Km 253+480
TRAMOIII
TRAMO II
TRAMOI
Ch1: Yanamayo
Ch2:
Agochacan
PmS2
PmS1
117.00
134.2 134.90
PlantasMezcladoras
153.40
18.50
181.10
13.85
13.85
167.25
PdS1
Plantas Dosificadoras
18.50
Pm3
PmS4, PdS3
201.20
10.05
10.05
191.15
230.00
26.15
13.85
167.25
253.50
26.15
280.96
27.46
227.35
PdS2
13.85
252.4
PdS3
36.20
36.20
217.30
27.46
Proyecto Oyón – Ambo (150
Km) Perú
Introducción
Romper un círculo vicioso
Proyecto Oyón - Ambo
Alternativas de Diseño
Consideraciones de Diseño
Evaluación Económica con HDM4
Consideraciones Constructivas
Conservación
Factibilidad
Proyecto Oyón – Ambo (150
Km) Perú
Competitividad Asfalto - Concreto
- Pavimento de Concreto Hidráulico JPCP a
20 años
- Pavimento de Concreto Asfáltico MAC +
polímeros, por etapas 10 + 10 años
- Tratamiento Asfáltico Doble, por etapas
Competitividad
Asfalto - Concreto
num. Veh pes x día /
CBR Subrasante
150
450
1350
2250
3750
4550
Espesores de Carpetas de Rodadura (mm)
Asfalto
Concreto
3%
10%
25%
3%
10%
127
76.2
50.8
170
170
152.4
101.6
63.5
210
200
190.5
127
88.9
240
240
203.2
139.7
114.3
270
260
228.6
165.1
127
290
280
241.3
177.8
139.7
290
280
25%
160
190
230
250
270
280
Base (80%) = 15 cm Base (80%) = 0 cm Subbase (40%) = 30 cm Subbase (40%) = 30 cm MAC = PEN 60/70 Concreto Mr = 45 Kg/cm2 Carpeta asfáltica de 4 pulgadas es equivalente a Carpeta de
concreto de 20 centímetros, para un nivel de tránsito y
soporte de suelos dados
PULGADAS
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
4.50
5.00
5.50
6.00
6.50
7.00
7.50
8.00
8.50
9.00
9.50
10.00
10.50
11.00
11.50
12.00
12.50
13.00
13.50
14.00
14.50
15.00
MM
25.40
38.10
50.80
63.50
76.20
88.90
101.60
114.30
127.00
139.70
152.40
165.10
177.80
190.50
203.20
215.90
228.60
241.30
254.00
266.70
279.40
292.10
304.80
317.50
330.20
342.90
355.60
368.30
381.00
Evolución Asfalto
Espesores Carpeta Asfáltica (mm)
Espesores (mm)
228.6
190.5
127
127
101.6
76.2
50.8
150
203.2
165.1
152.4
241.3
139.7
114.3
127
177.8
139.7
1350
10%
25%
88.9
63.5
450
3%
2250
Tránsito (Veh pesados / día)
3750
4550
Evolución Concreto
Espesores (mm)
Espesores Carpeta de Concreto (mm)
240
230
270
260
250
290
280
270
290
280
3%
10%
210
200
190
25%
170
160
150
450
1350
2250
Tránsito (Veh pesados / día)
3750
4550
Matriz de Comparación de Costos
Costos US$. X ml de carril de pavimento (3.6 m de ancho)
num. Veh pes x día /
CBR Subrasante
150
450
1350
2250
3750
4550
Matriz de costos de construcciónen US ($)
Asfalto
Concreto
3%
10%
25%
3%
10%
25%
149.3 115.762
101.14 123.534 123.534 119.166
163.922 134.678 108.451 141.006 136.638
132.27
185.855
149.3 123.073 153.473 153.473 149.131
193.166 156.611 141.989 174.124
169.5 164.876
207.788 171.233
149.3 183.372 178.748 167.215
215.099 144.004 156.611 183.372 178.748 178.748
CBR 3%
250
Costo X ml
200
150
100
50
0
0
1000
2000
3000
Vehículos
Asfalto
Concreto
4000
5000
CBR 10%
Costo X ml
200
150
100
50
0
0
1000
2000
3000
Vehículos
Asfalto
Concreto
4000
5000
CBR 25%
Costo X ml
200
150
100
50
0
0
1000
2000
3000
Vehículos
Asfalto
Concreto
4000
5000
Comparação custos iniciais
Relación P Concreto / P Asfalto
RELACION PRECIO CONCRETO / PRECIO ASFALTO
1.4
1.2
1
CBR 3%
0.8
CBR 10%
0.6
CBR 25%
0.4
0.2
0
150
450
1350
2250
Tránsito (veh pesados / día)
3750
4550
Factibilidad
Proyecto Oyón – Ambo (150
Km) Perú
Competitividad Asfalto - Concreto
- Pavimento de Concreto Hidráulico JPCP a
20 años
- Pavimento de Concreto Asfáltico MAC +
polímeros, por etapas 10 + 10 años
- Tratamiento Asfáltico Doble, por etapas
Factibilidad
Proyecto Oyón – Ambo (150
Km) Perú
Competitividad Asfalto - Concreto
- El Tratamiento Asfáltico Doble, resulto
demasiado costoso en términos de
mantenimiento (horizonte de 20 años según
norma peruana)
- El pavimento de concreto hidráulico (20) era
más costoso en inversión inicial que el
pavimento de concreto asfáltico con polímeros
en 2%
El asfalto quiere ser
concreto y el concreto
asfalto
Entendiendo que el
análisis de la
alternativa de
solución se da en el
largo plazo: 20 años
¿Es el costo
inicial tan
relevante?
¿Por qué en lugar de
vender una obra vial no
vendemos los beneficios
de la misma?
Beneficios: desde una
perspectiva social y con
indicadores claros: Ahorros
en Tiempos de Viaje y
Costos de Operación
Vehicular
Proyecto Oyón – Ambo (150
Km) Perú
Introducción
Romper un círculo vicioso
Proyecto Oyón - Ambo
Alternativas de Diseño
Consideraciones de Diseño
Evaluación Económica con HDM4
Consideraciones Constructivas
Conservación
Benchmarking
Proyectos Altiplano Boliviano
Benchmarking
Proyecto Santiago - Mendoza
Manejo de los Gradientes Térmicos y de Humedad
Pavimento en estado ideal
Pavimento durante soleamiento
Pavimento durante la noche
Fuente: Edgardo Becker
•  Desarrollada en Ottawa, Illinois, USA
•  Entre 1958 y 1960
•  Con un presupuesto de US$ 27 MM de la época
2012: Se optó por AASHTO 93
AASHTO 93, verificando esfuerzos con el software
gratuito de elementos finitos Ever Fe: manteniendo espesor:
25 cm
Se diseñó por
Control de alabeo mediante una junta longitudinal en el
interior del carril
Para controlar el alabeo, las dimensiones recomendables: 2.5 X 3.0 y 2.0 X 3.0 metros,
con pasadores y sellando las juntas.
3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00
manteniendo espesor,
2.5
2.00
2.0
2.50
2.50
2.00
con
aire incorporado y con 600 gr de fibra de
polipropileno / m3
Mezcla de Concreto: cemento Pórtland I, MR = 45 Kg/cm2
Módulo de Rotura (MR) – Módulo de
Compresión (f´c)
Proyecto Oyón – Ambo (150
Km) Perú
Introducción
Romper un círculo vicioso
Proyecto Oyón - Ambo
Alternativas de Diseño
Consideraciones de Diseño
Evaluación Económica con HDM4
Consideraciones Constructivas
Conservación
Evaluación Social
vs Privada
El punto de vista
cambia todo
59
Evaluación Privada: RENTABILIDAD DEL PROYECTO
–  Destinada a evaluar la rentabilidad de un proyecto de inversión
desde el punto de vista de una entidad privada
–  Analiza flujos de ingresos (peajes, pagos por contratos) vs.
egresos a cargo del privado (costos de construcción y/o
conservación).
–  Incidencia del costo financiero de obtención del capital de
trabajo.
Evaluación Social: BENEFICIOS DE LA POBLACIÓN sobre los
COSTOS DEL PROYECTO
–  Analiza la rentabilidad social de un proyecto, y debería tener en
cuenta todos los costos involucrados
–  Incorpora el análisis de los costos de operación vehicular y
tiempos de viaje
•  Período de análisis: –  Lapso durante el cual se evalúan y cuanRfican los flujos de costos y beneficios. –  Puede coincidir o no con el período de diseño de un camino, o con la vida úRl esRmada •  Tasa de descuento: –  Indicador de rentabilidad mínima que debería tener un proyecto. –  Para el Perú, hoy 9% •  Valor residual: –  Valor de la infraestructura al finalizar el período de análisis –  Diferencia entre costo de una infraestructura nueva, y costo de llevar la infraestructura existente a que quede como nueva 61
INDICADORES
Valor Actualizado Neto (VAN) –  Descuenta en forma anual los costos y beneficios, en función de la tasa “t” de descuento adoptada y del año “i” que se esté analizando –  VAN = Σi { BNi(m,n) / (1+t) i } –  Una alternaRva es rentable si VAN > 0 –  Flujos en los años iniciales sufren descuentos menores que en años más distantes en el Rempo –  La alternaRva más conveniente será aquella que tenga mayor VAN de beneficios respecto a la AlternaRva Base, si no hay restricciones presupuestarias 62
Análisis en el periodo
estimado COSTOS
Costo Inicial
Costo de Rehabilitación
Costos Costo de Mantenimiento
Años Costos
Valor Residual
Valor presente de costos
Años
Análisis en el periodo
estimado BENEFICIOS
Beneficios
- 
Costos - 
Ahorros en -empos de viaje Ahorros en costos de operación vehicular Costos
Años Valor presente de beneficios
Años
Si los beneficios > costos: El proyecto es viable socialmente
¿Cómo hacer una
evaluación económica
justa?
•  Ultima versión oficial del software HDM-III, más sencillo de
manejar, para redes reducidas o tramos de carreteras
Primeros intentos: HDM-III
Manager (1995)
• 
Ingreso de datos
simplificado y por
módulos
• 
Incorpora
elementos para el
análisis de
congestión
vehicular
• 
Buena capacidad
de presentación de
reportes y gráficos
• 
También bajo
ambiente DOS
Limitaciones del HDM III
• Relaciones desarrolladas corresponden a estudios llevados a
cabo en países tropicales
• No se puede analizar asfalto en climas fríos
• No se pueden analizar pavimentos de concreto
• Técnicas de conservación tradicionales. Además, no permite el
análisis de refuerzos asfálticos sobre hormigón, o viceversa
• Los costos de operación corresponden a vehículos de las
décadas del ‘70 y ‘80 (tecnología obsoleta)
• No considera congestión, efectos sobre el medio ambiente o
problemas de seguridad
• Software computacional obsoleto (ambiente DOS)
Entorno del HDM4 versión 2.08 Proyecto Oyón – Ambo (150
Km) Perú
Introducción
Romper un círculo vicioso
Proyecto Oyón - Ambo
Alternativas de Diseño
Consideraciones de Diseño
Evaluación Económica con HDM4
Consideraciones Constructivas
Conservación
Fuente: IBCH
Lograr
Proceso constructivo adecuado
OYON
PROYECTO OYON-­‐AMBO
DISPOSICION GENERAL DE UBICACIONES DE PLANTAS MEZCLADORAS
AMBO
UBICACION 1
UBICACION 2
UBICACION 3
CANTERA
JUANITA
CANTERA
YANAMAYO
TRAMO I
UBICACION 4
CANTERA
AGOCHACAN
TRAMO II
TRAMO III
La ubicación de las plantas de concreto está en función a las distancias
de transporte, para la construcción de la carretera Oyón - Ambo de 150
Km. se planificó con al menos 4 plantas mezcladoras de concreto (120
m3/HM efectivas) + 3 plantas dosificadoras (menores a 60 m3/HM)
Preparación de Controles Atmosféricos
Preparación de Terreno
Preparación de Terreno
Preparación de Terreno
Elaboración, transporte y colocación
Instalaciones
Instalaciones
Elaboración, transporte y colocación
Máxima distancia de transporte 15 Kms
Vida util del concreto, tiempo de transporte máximo 1 hora para evitar
segregación (slump 1 pulg)
Restricción de peso: solo puede
transportarse máximo 9 m3 de concreto por
viaje
Fuente: Marcelo Dalimier
Colocación del acero (TBI y DBI)
80 a 100 cm
AASHTO 93
Para los tres tramos, diseñar por
y verificar
esfuerzos con el software gratuito de elementos finitos Ever Fe:
manteniendo espesor: 25 cm
Para controlar el alabeo, las dimensiones recomendables: 2.5 X 3.0 y 2.0 X
3.0 metros, manteniendo espesor,
sellando las juntas.
con pasadores y
3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00
2.5
2.00
2.0
2.50
2.50
2.00
Sonorizador
Texturizado
Texturizado
Curado y protección
1ro
Retardador de
evaporación y
ayudante para el
acabado superficial en
el concreto.
2do
Curador Sellador
Acrílico, forma una
película color blanco
(se vuelve traslucida
una vez totalmente
evaporada), de baja
permeabilidad que
evita la pérdida
prematura de
humedad de
superficie del
concreto.
Curado y protección
ü 
ü 
ü 
ü 
ü 
ü 
Más rápido de lo normal
Verificar condiciones de Viento
Utilizar plástico y manta de curado
Uso de retardador de evaporación (confilm)
Curado de membrana acrílica.
Microfibra plástica sintética Fibermesh 300.
Corte de junta
1er Corte en seco
(sofcut)
1er Corte en seco
(sofcut)
En el rango de 3 hrs aprox.
25 mm
2do Corte en húmedo
3er corte en húmedo para hacer
la caja que recibe el sello
80
mm
250
mm
L
6 mm
L/2
Mín. 6 mm
Máx. 10 mm
25
mm
1er Corte en seco
(sofcut)
80
mm
Espesor pavimento
rígido = 25 cms
2do Corte en
húmedo
Sellador de poliuretano
elastomérico
autonivelante
monocomponente
Temperaturas
16
14
12
Mín. de ENE
Mín. de OCT
Mín. de JUL
10
Mín. de NOV
Mín. de DIC
Mín. de AGO
8
Mín. de SET
Ventana máxima =
6 horas
6
Mín. de FEB
Mín. de MAR
Mín. de JUN
Mín. de ABR
4
Mín. de MAY
2
0
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
Ventana de trabajo por tramo
Ventana de trabajo: 6 horas
am am am am
8 9 10 11
Producción de concreto
1 2 3 4
Transporte de concreto
1 2 3
Colocado y terminado de pavimento
1 2
Curado de pavimento
1
Corte de pavimento
Protección de pavimento
am
12
5
4
3
2
pm
1
6
5
4
3
1
pm pm pm pm pm pm pm
2 3 4 5 6 7 8
6
5
4
2
1
6
5
3
2
6
4
3
5
4
6
5
6
Retardador de evaporación
Retardador de evaporación, marca BASF o equivalente
Curador
Curador sellador acrílico marca Sika o equivalente
Disco de corte
Disco de corte en fresco, marca Husqvarna o equivalente
Disco de corte
Disco de corte en duro, marca Nubira o equivalente
Geotextil
Geotextil, manta de curado y protectora marca TDM o
equivalente
Sello de junta
Sello de juntas monocomponente, elastómerico de poliuretano,
marca BASF o equivalente
Fibra
Fibra sintética microrefuerzo para el concreto, marca PROPEX o
equivalente
¿Después de Construirlo,
qué?
Proyecto Oyón – Ambo (150
Km) Perú
Introducción
Romper un círculo vicioso
Proyecto Oyón - Ambo
Alternativas de Diseño
Consideraciones de Diseño
Evaluación Económica con HDM4
Consideraciones Constructivas
Conservación
¿Qué se espera de un pavimento?
Comportamiento Funcional:
Aspectos que afectan a la calidad de rodadura, comodidad y
seguridad de los usuarios (serviciabilidad).
q  Deterioros superficiales y deformaciones
• 
Comportamiento Estructural:
Fallas sobrevienen por insuficiencia en la capacidad de
resistir las solicitaciones de tránsito.
q  Agrietamiento por fatiga
• 
… A lo largo de la vida útil
Fuente: ICH
-  Pavimento de Concreto Simple con
Juntas (JPCP): HDM
-  Escalonamiento de Juntas
-  Agrietamiento Transversal
-  Deterioro de Juntas Transversales
-  Rugosidad (IRI)
Coinciden con las de la Metodología AASHTO
2008 (MEPDG)
• 
– 
– 
– 
– 
– 
– 
– 
– 
– 
Factores que inciden:
Tránsito (ESALs)
Dimensiones Losas
Transferencia de Carga
Diámetro Pasadores
Tipo de Subrasante
Tipo de Base
Tipo de Berma
Condiciones climáticas
Drenaje
Escalonamiento de
Juntas
•  Factores incidentes:
–  Tránsito (ESALs)
–  Espesor y Longitud de
Losa
–  Módulo de Rotura
–  Alabeo Térmico
–  Modulo de Reacción
Subrasante-Subbase
–  Tipo de Berma
–  Sobreancho en la losa
–  Tipo de Base
Grietas Transversales
•  Factores incidentes:
–  Edad
–  Tipo de Sello
–  Condiciones climáticas
extremas
–  Espaciamiento entre
Juntas
–  Existencia de Barras
–  Protección contra
corrosión
•  El reemplazo de losas: reduce el agrietamiento de acuerdo al porcentaje de losas deterioradas reemplazado. Produce una pequeña reducción de escalonamiento e IRI • 
• 
Elimina totalmente el escalonamiento y reduce sensiblemente el IRI. Sin
efecto sobre las grietas
Significativa reducción del IRI, hasta 0,90 m/km. Mejores resultados en IRI
que un refuerzo asfáltico
Cepillado con discos de
diamante
IRI
En evaluación, pero en términos genéricos:
•  Conservación y limpieza de drenes laterales (cunetas), para
disminuir problemas de bombeo y pérdida de soporte por humedad
bajo la losa
•  Resellado de juntas: actividad, cada 7 años se retira y repone el
100% del sello existente en las juntas
•  Reemplazo total de losas completas. Corresponde ejecutarlo con
losas muy fisuradas y deterioradas
•  Reparación de espesor parcial: en grietas o juntas con deterioro
más bien superficial, se remueve la parte superior y se reemplaza
con material nuevo
•  Reparación de espesor completo: cuando el deterioro en grietas
y/o juntas atraviesa toda la losa. Se corta la porción entera en
todo el espesor, y se coloca hormigón nuevo. Pueden insertarse
pasadores.
•  Cepillado para eliminar escalonamiento y mejorar IRI
• 
• 
Actividad destinada a eliminar escalonamiento en juntas transversales, y
también a corregir fallas constructivas
Se utiliza maquinaria con discos de diamante que dejan texturizado
longitudinal en el concreto
Cepillado con
discos de diamante
Hay que definir claramente los niveles
de servicio para la entrega del
pavimento de concreto y de operación
para una posible concesión
• % de agrietamiento
• Escalonamiento
• IRI
GRACIAS